直矩形角錐計算器
計算體積、底面積、側面積、總表面積及兩種側面斜高。
角錐尺寸
以相同單位輸入正值的底面長、底面寬與垂直高度。
關於直矩形角錐計算
直矩形角錐具有矩形底面,頂點位於底面中心的正上方。垂直高度h從頂點落到底面中心。底面長l與寬w可以不同,形成兩對全等的三角形側面。由於頂點對準中心,即使底面不是正方形,仍屬於直角錐。
底面積就是l × w。體積遵循角錐通則,為底面積乘以垂直高度的三分之一,因此V = lwh / 3。角錐體積是同底同高長方體體積的三分之一。公式使用的是垂直高度,而非邊長或側面斜高。
側面積的計算須特別留意,因為矩形底面通常產生兩種不同的側面斜高。以長邊l為底的三角形側面,水平跨度為寬的一半,斜高為√(h² + (w/2)²),這一對側面的合計面積為l乘以此斜高。以寬邊w為底的側面,水平跨度為長的一半,斜高為√(h² + (l/2)²),合計面積為w乘以該值。兩對側面的面積相加即為完整側面積,再加上矩形底面積即為總表面積。
計算器會顯示兩種斜高,方便檢查幾何關係或用於製作。長與寬相等時,底面為正方形,兩種斜高也相同。不要混淆側面斜高與側稜:斜高從底邊中點連至頂點,側稜則從底面角點連至頂點。兩者構成不同的直角三角形,長度並不相同。
三個輸入值請使用相同單位。長度結果沿用該單位,面積使用平方單位,體積使用立方單位。計算採完整浮點精度,顯示結果四捨五入至小數點後六位。用於實際施工、包裝、屋頂或材料估算時,請在理想幾何結果之外,另加厚度、接縫、搭接及耗損的餘量。
矩形角錐可見於建築屋頂、紀念碑、料斗、包裝及幾何習題。體積可估計內部容量或填充材料,側面積可估計四個三角形面的覆蓋材料,總表面積則包含底部矩形。實用的縮放檢查方式是:所有尺寸乘以k時,斜高乘以k、面積乘以k²、體積乘以k³。這些關係有助於找出單位與抄寫錯誤。
直矩形角錐範例
範例涵蓋矩形、正方形、狹長及小數尺寸的底面。
| 尺寸 | 部分結果 | 說明 |
|---|---|---|
| l = 4, w = 3, h = 5 | 底面積 = 12; V = 20 | 一般的矩形底面角錐。 |
| l = 6, w = 6, h = 4 | 側面積 = 60; V = 48 | 正方形底面使兩種斜高同為5。 |
| l = 2, w = 10, h = 12 | 底面積 = 20; V = 80 | 狹長矩形底面上的高角錐。 |
| l = 5.5, w = 7.5, h = 9.5 | 底面積 = 41.25; V = 130.625 | 小數尺寸能保留實用精度。 |
如何使用角錐計算器
- 量測矩形底面兩條互相垂直的邊。
- 量測底面中心到頂點的垂直高度。
- 使用同一單位輸入三個正值尺寸。
- 選取「計算」,求得斜高、面積與體積。
- 依是否需包含底面,選用側面積或總表面積。
直矩形角錐計算器常見問題
為什麼會有兩種斜高?
非正方形的矩形底面,從中心到邊有兩種不同距離。每個距離與垂直高度分別形成不同的直角三角形。
高度和斜高有什麼不同?
高度垂直於底面,終點在底面中心。側面斜高位於三角形側面上,終點在底邊中點。
側面積包含底面嗎?
不包含。側面積只有四個三角形側面,總表面積才會加上矩形底面。
體積為什麼要除以三?
任何角錐的體積都是同底面積、同垂直高度角柱體積的三分之一。這是基本的幾何關係。
可以計算正四角錐嗎?
可以,將底面長與寬輸入為相同數值即可。此時顯示的兩種側面斜高會相等。